噴霧干燥機(jī)的應(yīng)用及工作原理
噴霧干燥機(jī)已廣泛應(yīng)用于大多數(shù)生產(chǎn)部門,其不同的型號及尺寸,可以滿足研發(fā)、試驗、生產(chǎn)等不同的需求。
噴霧干燥過程是液態(tài)物料以噴霧的形式進(jìn)入熱的干燥介質(zhì)中,進(jìn)而轉(zhuǎn)變成干粉料的過程。噴霧干燥過程是涵蓋干燥在內(nèi)的一次連續(xù)處理過程,過程包括將原料霧化為料霧,液態(tài)料霧與干燥介質(zhì)接觸,水分蒸發(fā)。干燥過程進(jìn)行到產(chǎn)品含水量達(dá)到一定要求時,將干料從空氣中回收。
噴霧干燥機(jī)的優(yōu)點
噴霧干燥機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)中制造業(yè)和食品加工業(yè)的廣泛應(yīng)用,源于其自身擁有以下優(yōu)點:
1)連續(xù)生產(chǎn)。與傳統(tǒng)干燥器系統(tǒng)相比,噴霧干燥機(jī)可將干燥和造粒一次性完成,在保證顆粒質(zhì)量的同時大大提高了生產(chǎn)效率。
2)全自動控制。操作工人上料后只需進(jìn)行面板設(shè)置和監(jiān)控,不僅簡單易學(xué),而且工人的安全得到了保障。
3)通過噴霧干燥機(jī)可以滿足各種產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo):
對產(chǎn)品形狀的要求(球形、類球形、細(xì)粉末、團(tuán)塊等);
對產(chǎn)品性質(zhì)的要求(粉末或不含粉塵、流動性、潤濕性等)。
4)熱敏性及抗熱性物料都可使用。
5)熱利用率高,特別是在進(jìn)氣溫度高和干燥室中有較大溫降的情況下。在進(jìn)氣溫度及排氣溫度分別為750 ℃及100 ℃時,蒸發(fā)1 kg水分消耗熱量少于3 347 kJ(800 kcal)。
6)只要能用泵輸送,進(jìn)料可以為溶液、泥漿、觸變性漿或熔體。
7)易于處理腐蝕性及磨損性物料。
8)各類干燥機(jī)的操作相同,無須對工人進(jìn)行額外培訓(xùn),就可同時對不同設(shè)備進(jìn)行操作和監(jiān)管[3]。
Solid Edge軟件在噴霧干燥機(jī)
建模中的應(yīng)用
噴霧干燥機(jī)除標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型外,主要是依據(jù)客戶的產(chǎn)量及要求定制,噴霧干燥機(jī)的主要部件大致可以分為干燥塔體、進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)、排風(fēng)系統(tǒng)、風(fēng)送系統(tǒng)、吹掃系統(tǒng)、收料系統(tǒng)。噴霧干燥機(jī)中會有系列化非標(biāo)零部件,系列化零部件其外形基本一致,只是重要尺寸上有些變化,這些系列化零部件的重新建模是一個重復(fù)的過程,會浪費許多時間,針對這些系列化零部件,可使用Solid Edge軟件中的變量表技術(shù),減少重復(fù)建模。
變量表的使用
Solid Edge在零件模式下提供變量設(shè)計,在變量表格中可直接修改變量數(shù)值,來驅(qū)動零件特征尺寸的更改。多主體零件建立好之后,對其進(jìn)行發(fā)布,發(fā)布后,每一個主體都會生成一個新的零件,多主體零件會發(fā)布成一個裝配體,這樣在設(shè)計系列化零件的過程中,設(shè)計建立一個基礎(chǔ)模型,建模之前注意變量之間的關(guān)系,定義好這個模型的變量尺寸,就可以通過直接更改零件參數(shù)變量表(圖3)的變量,建立其他的系列化零部件。
變量表中可以通過修改變量來驅(qū)動模型,在變量規(guī)則編輯器(圖4)中同時開放了公式驅(qū)動變量,以及復(fù)制于Excel表格的數(shù)據(jù),實現(xiàn)Excel驅(qū)動模型。
零件族的設(shè)計
零件族的設(shè)計只針對系列化零件,系列化零件成員一般具有相似的外形,只是尺寸不同或細(xì)節(jié)特征不同,例如管道卡式接頭、三通、彎頭等標(biāo)準(zhǔn)管件。零件族通過一個主零件來控制其他成員零件,并采用表格的形式來編輯所有的信息
在零件族的設(shè)計中,先建立主零件模型文件,同時定義主要的尺寸并命名,然后選擇零件族命令,添加零件族成員并輸入其主要的尺寸變量,最后保存零件族表格并生成零件。
在零件族的變量表中,可以通過修改變量控制單個成員的特征大。豢梢酝ㄟ^某個特征抑制與否控制單個成員的特征有無;變量表中以表格的形式列出主零件的所有變量和特征;零件族的變量表修改后,需要點擊“保存”按鈕,讓系統(tǒng)確認(rèn)為有效的修改;成員零件需要修改時,修改變量表即可;零件族需要修改時,需要編輯修改主零件,再更新所有的成員。
零件族文件建立好后,零件族的主零件保存了整個零件族的變量表,通過主零件可隨時生成整個零件族。鑒于此,在零件族文件實際使用過程中,不同技術(shù)人員只需將零件族的主零件復(fù)制或另存即可,不需要將整個零件族零件復(fù)制,大大提高了文件傳輸效率。
零件族文件可以通過標(biāo)準(zhǔn)件庫管理器添加至標(biāo)準(zhǔn)件庫中,建立屬于公司自己的標(biāo)準(zhǔn)件庫。在Solid Edge內(nèi)置的標(biāo)準(zhǔn)件庫管理器中,開放了從零件族文件添加標(biāo)準(zhǔn)件的方法,如圖6所示。
備選裝配的設(shè)計
備選裝配適用于裝配件的變量設(shè)計。在噴霧干燥機(jī)中,往往一臺設(shè)備會有不同的安裝形式,例如具有單點或多點的收料形式,如圖7所示。通過使用備選裝配,可以將不同的裝配形式在一個裝配模型中體現(xiàn)。在備選裝配中可以通過變量表來控制裝配成員,其中包括事例覆蓋、事例排除、關(guān)系排除、裝配特征排除、框架排除、管道排除、陣列事例排除、緊固件排除等。
在備選裝配中可以直接選擇激活當(dāng)前的裝配成員并進(jìn)行修改,Solid Edge也允許動態(tài)配置裝配成員的結(jié)構(gòu)。
多主體創(chuàng)建零部件及裝配
多主體創(chuàng)建零部件是在零件建模模式下,將零件創(chuàng)建成不同的實體,激活的正在編輯的實體為不透明顯示,未激活先創(chuàng)建的實體以半透明方式顯示。如圖8所示,多主體創(chuàng)建形式是將零件分成若干個實體,每一個實體都可以使用之前創(chuàng)建實體的特征,這種方式和在裝配件中創(chuàng)建新零件有點類似;不同的是,多主體創(chuàng)建可以直接使用布爾運算,大大減少建模工作量。
多主體建模后,通過發(fā)布多主體將零件中的實體發(fā)布為零件模型,并可選擇是否生成裝配體文件。這種建模形式可以稱作自上而下設(shè)計方式,以其他實體為參考建立新的實體,其建立和修改模型文件的過程更加簡便。另外,變量表驅(qū)動的零件建模在多主體零件中也是適用的。
本文介紹了Solid Edge軟件在噴霧干燥機(jī)參數(shù)化設(shè)計中的應(yīng)用?傮w上看,在噴霧干燥機(jī)的參數(shù)化設(shè)計過程中,Solid Edge軟件的變量表起到了重要作用:變量表驅(qū)動零件模型并可使用公式或Excel的方式控制變量;系列化零件采用零件族和備選裝配的設(shè)計模式;多主體零件的創(chuàng)建更加容易,使用自上而下的設(shè)計方式。隨著Solid Edge的深入使用,軟件將在噴霧干燥機(jī)設(shè)計建模方面起到更加深遠(yuǎn)的作用。